Escola Técnica Estadual de “Ribeirão Pires” APOSTILA DE T
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Escola Técnica Estadual de “Ribeirão Pires” APOSTILA DE TÓPICOS DE QUÍMICA EXPERIMENTAL – TQE 1º Módulo – Técnico em Química Prof.as Edna Almeida e Rosalina Julio 2009 eafa – fevereiro de 2009 Regras de Laboratório 1. Somente poderão participar das aulas de laboratório os alunos que estiverem com avental limpo, em condições de trabalho. 2. Não é permitido o uso de sandálias, chinelos ou sapatos abertos, que coloquem em risco a segurança do laboratório. 3. É expressamente proibido o uso de lentes de contato durante os trabalhos de laboratório. 4. É proibido usar jóias (braceletes, anéis, colares, correntes, etc.) que possam atrapalhar e causar acidentes. 5. Manter o cabelo preso, as unhas cortadas e as mãos limpas. 6. Não é permitido trabalhar sozinho no laboratório. É necessária a presença de, pelo menos mais de uma pessoa no recinto. 7. É proibido fumar, comer, beber ou mascar chicletes no laboratório. 8. Todos os alunos devem estar em seus respectivos locais de trabalho, com o material necessário, no início da aula. 9. Durante as aulas práticas, os alunos não poderão entrar no laboratório ou dele sair sem autorização do professor. 10. Não é permitida a entrada de alunos no laboratório portando bolsas, sacolas, mochilas ou pacotes. 11. Toda quebra ou desaparecimento de um material deverá ser comunicada imediatamente ao Professor ou Estagiário, que fará a anotação da ocorrência. 12. A permanência de alunos nos laboratórios, fora do horário de aula, somente poderá ocorrer estando presente o Professor responsável ou Estagiário, que se responsabilizará pelos materiais utilizados e pela segurança dos alunos. 13. Os alunos não poderão manusear aparelhos para os quais não tenham recebido instruções específicas. 14. A conduta, participação, pontualidade, assiduidade, técnica de trabalho, cuidado no uso de material, limpeza, bem como precisão e exatidão dos resultados obtidos, serão usados como critérios de avaliação. 15. Utilizar os EPI´s (Equipamentos de Proteção Individual) sempre que necessários; em caso de dúvidas oriente-se com o Professor ou Estagiário. 16. Não deixar, sobre a bancada, vidraria misturada as ferragens. 17. Antes de qualquer trabalho prático, informar-se sobre a periculosidade e a toxicidade das substâncias que irá manipular. 18. Esteja sempre certo da saída de emergência, da localização do chuveiro de emergência, da localização do chuveiro de emergência, dos extintores de incêndio e saiba como usá-los corretamente. eafa – fevereiro de 2009 1 AULA 1 – MATERIAIS MAIS USADOS EM LABORATÓRIO QUÍMICO E SUAS UTILIZADES Béquer: utilizado para reações entre soluções, dissolução de substâncias, reações de precipitação e aquecimento de líquidos. Balão de fundo chato: empregado para aquecer líquidos ou soluções ou ainda para fazer reações com desprendimentos gasosos. Erlenmeyer: utilizado para titulações, aquecimento de líquidos, dissolução de substâncias e reações entre soluções. Tubo de ensaio: empregado para reações em pequena escala, notadamente em testes de reação. Pode ser aquecido com cuidado diretamente sobre a chama do bico de Bunsen. Dessecador: usado para guardar substâncias em atmosfera contendo baixo índice de umidade. Na parte inferior coloca-se uma substância capaz de absorver água (higroscópica). Estante: usada como suporte para os tubos de ensaio. Pinça de madeira: usada para prender os tubos de ensaio durante o aquecimento. Tripé de ferro: Suporte para tela de amianto ou triângulo de porcelana em aquecimento. Sobre ele usa-se a tela de amianto. eafa – fevereiro de 2009 2 Funil de Buchner: usado em conjunto com o Kitassato para a realização de filtrações a vácuo. Almofariz e pistilo: usados na trituração e pulverização de sólidos. Vidro de relógio: usado em análise, experimentos envolvendo evaporação. em Condensadores: têm por finalidade condensar os vapores do líquido que se está destilando. Bureta: utilizado em titulações e outras análises volumétricas para medir líquidos com precisão. Pipetas: utilizadas na transferência com exatidão de líquidos. Podem ser graduadas ou volumétricas. Bico de Bunsen: dispositivo utilizado para aquecer vidrarias. Possui chama regulável. eafa – fevereiro de 2009 3 Suporte universal: realiza a sustentação de várias estruturas comumente utilizadas na Química. Funil de Buchner + Kitassato: aparelhagem utilizada para filtrações a vácuo. Funil de Bromo ou de Separação: usado na separação de líquidos imiscíveis. Também pode ser chamado de funil de separação ou de funil de decantação. Tela de amianto: suporte para as peças a serem aquecidas. A função do amianto é a de distribuir uniformemente o calor recebido pelo bico de Bunsen. Presilhas: mantém equipamentos suporte universal ou à bancada. presos ao Proveta: instrumento graduado para medir volume dos líquidos. Funil de Transferência: De vidro ou de polietileno usado para auxiliar a transferência de líquidos. eafa – fevereiro de 2009 4 1.0 - LIMPEZA DE MATERIAIS E DESCARTE DE RESÍDUOS EM LABORATÓRIO A limpeza correta de todos os materiais a serem utilizados em um trabalho prático é de extrema importância na garantia da qualidade dos produtos obtidos e dos resultados das análises realizadas. Os problemas provenientes da geração de resíduos, tanto na produção industrial como nos laboratórios, afetam significativamente todo o processo industrial. As formas de tratamentos desses resíduos normalmente contribuem muito para a elevação dos custos industriais, porém são de extrema importância para a garantia da qualidade do ambiente e da saúde da população. Felizmente, com os novos programas de qualidade implantados nas grandes empresas, medidas de controle e tratamento dos resíduos industriais têm-se intensificado, visando a diminuição da geração de resíduos e melhoria das condições ambientais. Nesse sentido novos processos e substâncias têm sido desenvolvidos a fim de eliminar possíveis fontes de população. Mais do que nunca, nos dias de hoje, torna-se indispensável que as pessoas diretamente envolvidas nos processos industriais tenham uma consciência crítica e atitude rigorosa no seu trabalho, procurando colaborar para diminuir ao máximo a geração de resíduos, contribuindo para a melhoria da qualidade de vida de todos. 1.1 – Limpeza dos Materiais a. Lavar todo material antes de seu uso; b. Na lavagem dos materiais deve ser utilizada uma solução aquosa de detergente comum. Depois de limpos, devem ser enxaguados de 3 a 4 vezes com água corrente, depois com água destilada, também 3 a 4 vezes, e secados em estufas com exceção de vidraria volumétrica. c. Na limpeza de materiais de vidro, nos quais o uso de detergentes comuns mostra-se ineficiente, soluções de hidróxido de potássio 0,5M em meio alcoólico deverão ser utilizados para a remoção de materiais gordurosos que dificultam o processo de limpeza das vidrarias, mas a solução de hidróxido de potássio não deverá ser mantida em contato com as vidrarias por um período longo de tempo, pois poderá danificar as mesmas pelo seu caráter corrosivo em relação ao vidro. 1.2 – Procedimentos gerais para Tratamento dos resíduos gerados pelos Laboratórios a. Utilizar capelas ou coifas de captação nos trabalhos em que se tenha a geração de gases, vapores ou névoas. eafa – fevereiro de 2009 5 b. Em líquidos sem metais pesados e sem fluoretos, como soluções geradas em análises titulométricas acido/base, de precipitação, etc., deve-se acertar o pH entre 5 e 9, diluir e descartar no esgoto. c. Líquidos contendo fluoretos devem ser precipitados com cálcio e filtrados. O sólido deve ser acumulado e, posteriormente, enviado para aterro sanitário. O filtrado deve ser enviado para o esgoto. d. Líquidos contendo metais pesados requerem um tratamento especial pela alta toxidez. Inicialmente esses metais devem ser removidos com acerto de pH ou fazendo co-precipitação com hidróxido férrico ou adsorção em carvão ativado. e. Líquidos biológicos de laboratórios de análise clinicas e microbiológicas, quando patológicos, devem passar por autoclavagem ou esterilização com solução de 1,0 a 2,5% de hipoclorito de sódio e destinados ao esgoto. f. Solventes orgânicos não clorados, tipo ésteres, álcoois, aldeídos e hidrocarbonetos leves devem ser armazenados em recipientes adequados e destinados a reciclagem. g. Solventes orgânicos clorados devem ser armazenados em separado em recipientes especiais. A queima desses solventes produz fosgênio (COCl2) que é um gás altamente tóxico que pode causar edema pulmonar como efeito retardado, após 5 a 6 horas de aspiração pelo trabalhador. h. Vidrarias quebradas devem ser colocadas em um recipiente forrado com saco plástico para armazenagem de vidros para reciclagem. i. Frascos de reagentes ou produtos tóxicos devem ser lavados para evitar acidentes. j. Os resíduos sólidos de baixa toxidez devem ser destinados a reciclagem ou aterros sanitários. k. Sólidos não biodegradáveis do tipo plástico devem ser destinados a reciclagem ou incineração. l. Sólidos inflamáveis, patogênicos e explosivos devem ser destinados a aterros sanitários. m. Sólidos tóxicos ou corrosivos podem ser destinados a incineração. eafa – fevereiro de 2009 6 1.3 - Redação Científica: RELATÓRIO Um texto científico deve conter no mínimo as seguintes partes: INTRODUÇÃO, DESENVOLVIMENTO e CONCLUSÃO. O relato por escrito, de forma ordenada e minuciosa daquilo que se observou no laboratório durante o experimento é denominado RELATÓRIO. Tratando-se de um relatório de uma disciplina experimental aconselhamos compô-lo de forma a conter os seguintes tópicos: - TÍTULO: uma frase sucinta, indicando a idéia principal do experimento. - OBJETIVO: Um texto de cinco linhas, no máximo, resumindo a proposta da aula que foi realizada no laboratório. - INTRODUÇÃO: um texto, apresentando a relevância do experimento, um resumo da teoria em que ele se baseia e os objetivos a que se pretende chegar. - PARTE EXPERIMENTAL: um texto, descrevendo a metodologia empregada para a realização do experimento. Geralmente é subdividido em duas partes: Materiais e Reagentes: um texto, apresentando a lista de materiais e reagentes utilizados no experimento, especificando o fabricante e o modelo de cada equipamento, assim como a procedência e o grau de pureza dos reagentes utilizados; Procedimentos: um texto, descrevendo de forma detalhada e ordenada as etapas necessárias a realização do experimento. - RESULTADOS E DISCUSSÃO: um texto, apresentado resultados na forma de dados coletados em laboratório e outros resultados, que possam ser calculados a partir de dados. Todos os resultados devem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos, esquemas, diagramas, imagens fotográficas ou outras figuras. A seguir, apresenta-se uma discussão concisa e objetiva dos resultados, a partir das teorias e conhecimentos científicos prévios sobre o assunto, de modo a se chegar a conclusões. - CONCLUSÃO: um texto, apresentando uma síntese sobre as conclusões alcançadas. Enumeram-se os resultados mais significativos do trabalho. Não se deve apresentar nenhuma conclusão que não seja fruto da discussão. - REFERÊNCIAS: Livros, artigos científicos e documentos citados no relatório devem ser indicados a cada vez que forem utilizados. Recomenda-se a formatação das referências segundo norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). eafa – fevereiro de 2009 7 AULA 2 – CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA: SUBSTÂNCIA E MISTURA - SUBSTÂNCIAS: é formada por átomos de elementos específicos em proporções específicas. Cada substância possui um conjunto definido de propriedades e uma composição química. A classificação das diferentes substâncias é feita de acordo com sua composição. - SUBSTÂNCIA PURA: tipo de matéria formada por unidades químicas iguais, sejam átomos, sejam moléculas, e por esse motivo apresentando propriedades químicas e físicas próprias. - SUBSTÂNCIA PURA SIMPLES: formada por um ou mais átomos de um mesmo elemento químico. Exemplos: O2, O3, Cl2. - SUBSTÂNCIA PURA COMPOSTA: quando as moléculas de determinada substância são formadas por dois ou mais elementos químicos. Exemplos: H2O e HCN. - MISTURA: formada por duas ou mais substâncias, cada uma delas sendo denominada componente. De acordo com o aspecto visual de uma mistura, podemos classificá-la em função do seu número de fases. - FASE: cada uma das porções que apresenta aspecto visual. - MISTURA HOMOGÊNEA: toda mistura que apresenta uma fase. As misturas homogêneas são chamadas de Soluções. Exemplo de mistura homogêneas são: água com açúcar, soro fisiológico e etc. - MISTURA HETEROGÊNEA: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases. Exemplos: Leite, água com óleo. Absorção de calor (processo endotérmico) FUSÃO SÓLIDO VAPORIZAÇÃO LÍQUIDO SOLIDIFICAÇÃO GASOSO LIQUEFAÇÃO OU CONDENSAÇÃO SUBLIMAÇÃO Liberação de calor (processo exotérmico) eafa – fevereiro de 2009 8 Ao aquecermos uma amostra de substância pura, como, por exemplo, a água no estado sólido (gelo), e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos o seguinte gráfico: Temperatura (ºC) a 1 atm GÁS (VAPOR) LÍQUIDO + GÁS TE 100ºC SÓLIDO + LÍQUIDO TF 0ºC EBULIÇÃO LÍQUIDO FUSÃO SÓLIDO t1 t2 t3 t4 Tempo Pelo gráfico abaixo, podemos observar que a temperatura de fusão (TF) da água é 0ºC e a sua temperatura de ebulição (TE) é de 100ºC. O gráfico de aquecimento da água apresenta dois patamares, os quais indicam que, durante as mudanças de estado, a temperatura permanece constante. Se aquecermos uma amostra de mistura, como, por exemplo, água e açúcar, e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, obteremos o seguinte gráfico: Temperatura (ºC) a 1 atm LÍQUIDO + VAPOR VAPOR ΔtE SÓLIDO + LÍQUIDO LÍQUIDO ΔtF SÓLIDO t1 eafa – fevereiro de 2009 t2 t3 t4 Tempo 9 Durante as mudanças de estado da mistura, as temperaturas de fusão e ebulição não permanecem constantes. O gráfico de mudança de estado de qualquer substância pura apresenta sempre dois patamares. O gráfico de mudança de estado de misturas geralmente não apresenta patamares. - Misturas Eutéticas: comportam-se como substâncias, isto é, apresentam TF constante. Exemplos: gelo + sal de cozinha. - Misturas Azeotrópicas: essas misturas comportam-se como uma substância, isto é, apresentam TE constante. Exemplo: Álcool comum (96% de etanol e 4% de água). - Procedimento Experimental 1. Leve ao aquecimento o copo béquer identificado como amostra A, até a ebulição de acordo com o esquema abaixo e verifique a temperatura após: a) 3 min: ________ºC b) 6 min: ________ ºC c) 9 min: ________ºC 2. Leve ao aquecimento o copo béquer identificado como amostra B, até ebulição e verifique a temperatura após: a) 3 min: ________ºC b) 6 min: ________ ºC c) 9 min: ________ºC Durante a ebulição das amostras a temperatura mantém-se constante ou não? Justifique sua resposta explicando o que ocorreu. Verifique o volume inicial e o volume após o processo de ebulição e responda se houve mudança de volume das amostras, justifique sua resposta explicando o que ocorreu. eafa – fevereiro de 2009 10 AULA 3: FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS 1) Fenômenos Físicos: não alteram a natureza da matéria, isto é, a sua composição e não ocorre a formação de novas substâncias. Exemplos: Aquecimento de uma barra de aço é um fenômeno físico, pois após a dilatação a barra retornará ao seu comprimento original, mantendo sua composição e/ou natureza. 2) Fenômenos Químicos: alteram a natureza da matéria, ou seja a sua composição e ocorre a formação de novas substâncias. Exemplo: a formação de ferrugem do ferro, pois o ferro e o oxigênio (do ar), apresentam naturezas diferentes daquela que o óxido de ferro apresenta. Uma maneira simples de reconhecermos a ocorrência de um fenômeno químico é a observação visual de alterações que ocorrem no sistema. a) Mudança de Cor. Exemplos: queima de papel; cândida ou água de lavadeira em tecido colorido; queima de fogos de artifício; b) Liberação de um gás (efervescência). Exemplos: antiácido estomacal em água; bicarbonato de sódio (fermento de bolo) em vinagre. c) Formação de um sólido. Exemplos: Líquido de bateria de automóvel + cal de pedreiro dissolvido em água; água de cal + ar expirado pelo pulmão (gás carbônico). d) Aparecimento de chama ou luminosidade. Exemplos: álcool queimando, luz emitida pelos vaga-lumes. - Procedimento Experimental 1. Aquecimento a seco: a) Aquecer cuidadosamente pequena porção de estanho (Sn) metálico em tubo de ensaio seco. Observar a fusão, deixar esfriar e observar a solidificação. Que tipo de fenômeno ocorreu? Por que? Sno eafa – fevereiro de 2009 11 b) Com o auxílio de uma pinça, aquecer diretamente no bico de bunsen, um chumaço de bombril. Observar a combustão do bombril e identificar que tipo de fenômeno ocorreu e porque? 2. Dissolução a) Colocar pequeno pedaço de Zinco metálico em um tubo de ensaio seco. Adicionar 5 mL de HCl (ácido clorídrico). Observar que ocorre a liberação de gás hidrogênio segundo a reação: 2HCl + Zno ZnCl2 + H2(g) Que tipo de fenômeno ocorre? Por que? Recolher o gás desprendido na reação com auxílio de outro tubo de ensaio. Mantenha o tubo de ensaio de boca para baixo, introduza dentro deste tubo um palito de fósforo aceso e observe a combustão do gás hidrogênio. Que tipo de fenômeno ocorreu e por que? H2 Zno 3. Precipitação a) Colocar 5 mL de solução de cloreto de bário (BaCl2) em um tubo de ensaio. Juntar 5mL de cromato de potássio (K2CrO4). Agitar e observar. Colocar o tubo num suporte e deixar decantar o precipitado. Que tipo de fenômeno ocorreu? Por que? b) Colocar 5mL de ácido clorídrico (HCl) em um tubo de ensaio. Juntar 5 mL de solução de nitrato de prata (AgNO3). Agitar e observar. Colocar o tubo num suporte para tubos de ensaio. Deixar decantar e observar o precipitado. Que fenômeno ocorreu? Por que? eafa – fevereiro de 2009 12 4. Coloração a) Colocar 5mL de cloreto de ferro II (FeCl2) em um tubo de ensaio. Juntar 5mL de Tiocianato de amônio (NH4CNS). Agitar e observar, que tipo de fenômeno ocorreu e por que? b) Colocar 5mL de solução de cloreto de ferro III (FeCl3) em um tubo de ensaio. Adicionar 5mL de ferrocianeto de potássio. Agitar e observar. 5. Combustão a) Segurar um pequeno pedaço de magnésio com uma pinça e introduzir a ponta o metal na chama do bico de bunsen. Observar com cuidado a combustão do metal. Que tipo de fenômeno ocorreu? Por que? 6. Sublimação do Iodo a) Colocar alguns cristais de iodo em um béquer e cobrir com um vidro de relógio. Sobre o vidro de relógio um cubo de gelo. Aquecer o béquer até o desprendimento dos vapores de iodo. Cessar o aquecimento, observar e retirar o gelo cuidadosamente e observar a parte inferior do vidro de relógio. Que tipo de fenômeno ocorreu? Por que? AULA 4: SOLUÇÕES - Soluções: são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme. - Solução Sólida: os componentes deste tipo de solução, na temperatura ambiente, encontram-se no estado sólido. Essas soluções são denominadas ligas. - Solução Gasosa: os componentes desse tipo de solução encontram-se no estado gasoso. Toda mistura de gases é uma solução, exemplo o ar atmosférico. - Solução Líquida: nesse tipo de solução, pelo menos um dos componentes deve estar no estado líquido. Substâncias diferentes dissolvem-se em quantidades diferentes, em uma mesma quantidade de solvente, na mesma temperatura. eafa – fevereiro de 2009 13 A quantidade máxima de sal (NaCl) que se dissolve em 100g de água a 20ºC é 36g. Essa solução é denominada saturada. - Solução Saturada: é a que contém a máxima quantidade de soluto em uma dada quantidade de solvente, a determinada temperatura; relação entre a quantidade máxima de soluto e a quantidade de solvente é denominada coeficiente de solubilidade. - Solução Insaturada: é a solução com quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade. - Solução Supersaturada: é a solução que possuí quantidade de soluto superior ao coeficiente de solubilidade. - Procedimento Experimental: a) Verificação da solubilidade: Uma substância se dissolve em outra quando se dispersa nessa última, formando uma mistura homogênea. A substância que se dispersa é chamada de solvente. 1. Colocar uma pequena quantidade (uma pitada) de cloreto de sódio (NaCl) em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água destilada aproximadamente, agitar e observar. 2. Colocar pequena quantidade (uma pitada) de carbonato de cálcio (CaCO3) em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água destilada aproximadamente, agitar e observar. 3. Colocar um cristal de iodo em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água destilada, agitar e observar. 4. Colocar um cristal de iodo em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de álcool, agitar e observar. b) Verificação da miscibilidade entre líquidos Dois líquidos são miscíveis entre si quando formam mistura homogênea. Dois líquidos são imiscíveis entre si quando formam uma mistura heterogênea. 1. Colocar 2mL de água em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de álcool, agitar e observar. 2. Colocar 2mL de água em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de benzeno, agitar e observar. 3. Colocar 2mL de álcool em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de benzeno, agitar e observar. c) Precipitação e Decantação Quando se forma uma substância insolúvel pela reação de duas substâncias em solução, a substância insolúvel formada precipita-se, ou seja, deposita-se, mais ou menos lentamente no fundo do recipiente de reação. eafa – fevereiro de 2009 14 Chama-se decantação a separação entre o precipitado e o líquido sobrenadante, pela inclinação do recipiente que os contém até que este último se escoe. 1. Colocar 1mL de solução de Nitrato de chumbo em um tubo de ensaio. Juntar 1mL de solução de iodeto de potássio, agitar e observar. Deixar depositar no fundo do tubo de ensaio o precipitado formado. 2. Inclinar cuidadosamente o tubo de ensaio para decantar o líquido sobrenadante, recolhendo-o em um segundo tubo de ensaio. 3. Juntar 5mL de água destilada ao precipitado, agitar e aquecer cuidadosamente o tubo de ensaio observando se ocorre alguma alteração. Deixar esfriar e observar novamente. d) Diluição Soluções diluídas são as que contêm pouco soluto em relação ao solvente. Soluções concentradas são as que contêm pouco solvente em relação ao soluto. Ambos os conceitos são, pois relativos. Dilui-se uma solução concentrada juntando-se a ela maior quantidade de solvente. Concentra-se uma solução diluída, diminuindo-se a quantidade de solvente, pela sua evaporação, por exemplo. 1. Colocar 3mL de água destilada em 3 tubos de ensaio. Ao primeiro, juntar uma pitada de cloreto de sódio, ao segundo duas pitadas de cloreto de sódio e ao terceiro, três pitadas de cloreto de sódio. Observe os resultados obtidos. AULA 5: MISTURA E COMBINAÇÃO Duas substâncias postas em contato podem misturar-se ou combinar-se. No primeiro caso, formam uma mistura, e no segundo, um composto. As misturas têm as seguintes características: a proporção entre os componentes da mistura é variável; cada componente conserva suas propriedades; os componentes podem ser desdobrados por processos físicos. Os compostos têm as seguintes características: a proporção entre os componentes é fixa; o composto tem propriedades diferentes das dos componentes; o composto somente pode ser desdobrado por processos químicos. 1) Propriedades do enxofre e do ferro - Colocar uma pitada de enxofre em um tubo de ensaio seco. Experimentar a ação do imã sobre o enxofre, através do tubo de ensaio. O imã atrai o enxofre? eafa – fevereiro de 2009 15 - Colocar pequena porção de limalha de ferro em um tubo de ensaio seco. Experimentar a ação do imã sobre o ferro, através do tubo de ensaio. O imã atrai o ferro? - Colocar uma pitada de enxofre em um tubo de ensaio. Adicionar 2ml de ácido clorídrico diluído ao tubo e observar. O ácido clorídrico reage com o enxofre? - Colocar pequena porção de limalha de ferro em um tubo de ensaio. Adicionar 2ml de ácido clorídrico diluído ao tubo e observar. O ácido clorídrico reage com o ferro? 2) Mistura - Misturar pequena porção de enxofre e de limalha de ferro em um tubo de ensaio seco. Experimentar a ação do imã sobre a mistura, através do vidro do tubo de ensaio. O imã atrai toda mistura de ferro e enxofre ou somente um dos seus componentes? - A mistura de ferro e enxofre, acrescentar 2ml de ácido clorídrico diluído e observar. O ácido clorídrico reage com toda mistura ou somente com um dos seus componentes? 3) Combinação - Misturar 0,56g de limalha de ferro e 0,32g de enxofre em um tubo de ensaio seco. Aquecer diretamente a mistura na chama do bico de bunsen, a principio fracamente e depois fortemente. Deixar esfriar. - Experimentar a ação do imã sobre o produto do aquecimento. O imã atrai todo o produto do aquecimento de ferro e enxofre? - Colocar 2mL de ácido clorídrico diluído sobre o produto do aquecimento e observar. AULA 6: PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS - Análise Imediata: na natureza encontramos substâncias puras. Assim, para obtermos uma determinada substância, é necessário usar métodos de separação. O conjunto de processos físicos que não alteram a natureza das substâncias é denominado análise imediata. - Misturas Heterogêneas: Sólido + Sólido: a) Atração magnética, nesse processo, um dos componentes é atraído por um imã. b) Dissolução fracionada, nesse método, apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido. eafa – fevereiro de 2009 16 - Sólido não-dissolvido em líquido: a) Decantação: nesse processo, o sólido, sendo mais denso, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipiente, separando-se da fase líquida, que pode então ser transferida. b) Filtração: A filtração comum ou simples destina-se para a separação de misturas de sólido e líquido (desde que seja uma mistura heterogênea). Neste caso, a mistura é obrigada a atravessar um material poroso, conhecido como filtro que pode ser de algodão, tecidos, papel, lã de vidro, etc.. O meio poroso retém as partículas sólidas, deixando passar apenas a fase líquida. - Procedimento Experimental: 1) Filtração Comum - Dobrar o papel de filtro como segue: a) dobrar o papel no meio formando um semi-circulo; b) Fazer uma segunda dobra no meio do filtro novamente; - Colocar o papel de filtro no funil umidecendo-o até que este fique totalmente adaptado ao funil. - Montar adequadamente a aparelhagem para a filtração. - Em um béquer de 250mL colocar 20mL da solução de cromato de potássio e 10mL da solução de nitrato de chumbo, medindo-os em proveta. Homogeneizar e deixar em repouso até que o precipitado decante. - Iniciar a filtração até a passagem quase que total do precipitado para o papel de filtro. - Lavar o béquer com pequenas porções de água para o resto do precipitado seja transferido para o papel de filtro. 2) Filtração à Vácuo Quando a filtração é muito demorada, emprega-se a filtração a vácuo. Para esse tipo de filtração, a aparelhagem consta de: funil de buchner, kitassato, trompa de vácuo eafa – fevereiro de 2009 17 (que arrasta o ar gerando um vácuo na parte inferior do papel de filtro, aumentando assim a velocidade da filtração). 1) Colocar em um béquer 40mL de solução de sulfato de níquel (ou cloreto de níquel). 2) Adicionar lentamente e sob agitação 20mL de solução de dimetilglioxima até completa precipitação. 3) Filtrar a mistura pelo sistema a vácuo. c) Líquidos Imiscíveis: a separação dos líquidos imiscíveis é feita utilizando-se um tipo especial de funil, chamado de funil de separação. O líquido mais denso fica na parte inferior do funil e é escoado, controlando-se a abertura da torneira. - Procedimento Experimental: - Adaptar um funil de separação ou decantação a um suporte universal contendo argola conforme o esquema apresentado acima. - Colocar 30mL de óleo medidos em uma proveta. - Adicionar 50mL de água destilada. Deixar em repouso e observar o que ocorre. - Abrir lentamente a torneira e recolher a água em um béquer deixando apenas um dos líquidos no funil. - Misturas Homogêneas: sólido dissolvido em líquido a) Destilação Simples: é utilizada para separar cada uma das substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos. eafa – fevereiro de 2009 18 1. Montar a aparelhagem conforme o esquema acima. 2. Usando um funil, colocar aproximadamente 20mL de uma solução de cobre penta hidratado no balão de destilação. 3. Abrir cuidadosamente a entrada de água para o condensador. Anotar a temperatura inicial. 4. Aquecer o balão brandamente. 5. Observar a mudança de estado físico e a coloração da solução no decorrer do processo. 6. Anotar a temperatura final. b) Destilação fracionada: muito utilizada, principalmente em indústrias petroquímicas, na separação dos diferentes derivados do petróleo. Nesse caso, as colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos. A destilação fracionada é empregada para a separação de misturas de líquidos miscíveis que apresentam pontos de ebulição diferentes em pelo menos 20ºC. - Montar o esquema conforme o esquema acima. - Colocar 20mL de vinho e 20mL de água dentro do balão de destilação. eafa – fevereiro de 2009 19 - Agitar o balão, adaptar o termômetro. - Abrir com cuidado a entrada de água para o condensador. - Acender o bico de bunsen. - Verificar quando a mistura entrar em ebulição e anotar a temperatura do início, e a cada 1 minuto. - Verificar qual componente destila primeiro. AULA 7: FATORES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO 1) Luz: as reações de análise (decomposição) que ocorrem pela ação da luz chamase fotólise. Como exemplo de fotólise a decomposição dos sais de prata pela ação da luz solar, é o principio da fotografia. As reações de síntese que se dão sob ação da luz, chama-se fotossíntese. Exemplo: Fotossíntese das plantas. - Procedimento: Colocar 2mL de solução de nitrato de prata (AgNO3) em 2 tubos de ensaio. Juntar 2mL de ácido clorídrico diluído a cada um dos tubos. Observar e guardar um dos tubos dentro do armário, para que o cloreto de prata precipitado se conserve no escuro. Expor o segundo tubo a claridade (por aproximadamente 30 minutos). Comparar os dois tubos ao final da aula. 2) Superfície de Contato: quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior a rapidez da reação. - Procedimento: Em um tubo de ensaio adicionar uma pequena porção de zinco em pó. Em outro tubo de ensaio adicionar uma lâmina de zinco. Juntar a cada um dos tubos 2mL de HCl diluído. Observar e comparar os resultados. 3) Concentração dos reagentes: a velocidade de uma reação depende também da concentração dos reagentes, pois ela está relacionada com o número de choques entre as moléculas. Quanto maior for a concentração dos reagentes, maior a probabilidade de haver colisão efetiva entre essas partículas, portanto maior a velocidade da reação. - Procedimento: Colocar uma lâmina da alumínio em dois tubos de ensaio. A um dos tubos juntar 2mL de ácido clorídrico diluído, e ao outro tubo 2mL de ácido clorídrico concentrado. Observar e comparar os dois tubos. 4) Temperatura: As reações químicas são comumente favorecidas pelo aquecimento. Vant”Hoff estabeleceu seguinte regra: “Um aumento de 10ºC, frequentemente duplica ou triplica a velocidade de uma reação química”. eafa – fevereiro de 2009 20 - Procedimento: Colocar um pequeno pedaço de zinco em 2 tubos de ensaio. Juntar a cada tubo 2mL de ácido sulfúrico diluído. Aquecer um dos tubos até a ebulição. Comparar os dois tubos. 5) Estado nascente: Uma substância se acha em estado nascente quando se está formando no momento da reação. Encontra-se, pois, sob forma de átomos, e é mais reativo do que sob a forma de moléculas. O hidrogênio molecular não reduz o ferro III a ferro II, porém o hidrogênio nascente, atômico, o reduz. O ferro II forma com o ferricianeto de potássio um precipitado azul intenso de ferricianeto ferroso. O ferro III não produz precipitado com o ferricianeto de potássio. - Procedimento Experimental: a) Colocar em um tubo de ensaio um pedaço de zinco e 5mL de ácido clorídrico diluído. Colocar em outro tubo de ensaio 2mL de cloreto de Ferro III. Aquecer cuidadosamente o tubo contendo zinco e o ácido clorídrico, para que o hidrogênio produzido pela reação borbulhe na solução de cloreto de ferro III. Após passar a corrente de hidrogênio por algum tempo, juntar algumas gotas de ferricianeto de potássio ao tubo contendo cloreto de ferro III. Observar. b) Colocar em um tubo de ensaio 2mL de solução de cloreto de ferro III. Juntar um pedaço de zinco e 2mL de ácido clorídrico diluído. Aquecer brandamente. Esfriar. Juntar algumas gotas de solução de ferricianeto de potássio. Observar e comparar com o teste anterior. - Catalisadores: são substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração permanente, isto é, não são consumidas durante a reação. O fenômeno em que toma parte um catalisador chama-se catálise. eafa – fevereiro de 2009 21 a) Colocar 2mL de solução de ácido oxálico em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de ácido sulfúrico diluído. Juntar 1mL de solução de permanganato de potássio. Agitar durante 1 minuto e observar. Aquecer brandamente e observar. b) Colocar 2mL de solução de ácido oxálico em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de ácido sulfúrico diluído. Juntar 1mL de solução de permanganato de potássio. Acrescentar 2mL de solução de sulfato de manganês. Agitar durante 1 minutos e observar. Aquecer brandamente e observar comparando com o teste anterior. Obs.: O sulfato de manganês catalisa positivamente a reação entre o ácido oxálico e o permanganato de potássio, em meio ácido sulfúrico. AULA 8: TIPOS DE REAÇÕES 1) REAÇÕES DE SÍNTESE OU ADIÇÃO: Quando duas ou mais substâncias originam um único produto. - Procedimento experimental: Síntese do óxido e magnésio Com uma pinça metálica, coloque na chama do bico de bunsen um pedaço de fita de magnésio. O magnésio queimará produzindo uma luz muito intensa. A luz produzida é prejudicial aos olhos, evite observá-la fixamente. 2) REAÇÕES DE ANÁLISE OU DECOMPOSIÇÃO: Quando uma única substância origina dois ou mais produtos. - Procedimento experimental: Decomposição do Dicromato de Amônio Num tubo de ensaio adicione duas pontas de espátula de dicromato de amônio e observe sua coloração. Pegue o tubo de ensaio com uma pinça de madeira, aqueça ligeiramente o tubo de ensaio no bico de bunsen. Observe a decomosição do composto. A decomposição térmica também é chamada de Pirólise, palavra que vem do grego pyr: “fogo” e lysis: “decomposição. 3) REAÇÕES DE SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO: Quando uma substância simples reage com uma composta, originando uma nova substância simples e outra composta. eafa – fevereiro de 2009 22 - Procedimento experimental: 1) Deslocamento de um metal - Transferir 7mL de nitrato de prata num béquer de 25mL; - Adicionar um pequeno pedaço de cobre metálico ao béquer com a solução de nitrato de prata; - Não agitar. Deixar em repouso por aproximadamente 20 minutos, observando o que ocorre. 2) Deslocamento de um não-metal - Transferir 10mL de solução de iodeto de potássio em um tubo de ensaio; - Adicione 5 gotas de suspensão de amido; - Acrescente 3mL de água de cloro, agite o tubo e observe o que ocorre. 3) REAÇÕES DE DUPLA TROCA: Quando duas substâncias compostas reagem originando duas novas substâncias compostas. - Procedimento experimental: 1º Teste - Transferir 2mL de solução de nitrato de chumbo para um tubo de ensaio; - Acrescentar a mesma quantidade de solução de dicromato de potássio, observando o que ocorre. 2º Teste - Transferir 2mL de solução de cloreto de bário para um tubo de ensaio; - Acrescentar a mesma quantidade de ácido sulfúrico diluído e observar o que ocorre. 4) REAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO: Umedeça um pedaço de algodão com álcool e coloque-o dentro de uma cápsula de porcelana, e esta sobre uma tela de amianto. Em um vidro de relógio, adicione alguns cristais de permanganato de potássio e, em seguida 1 gota de ácido sulfúrico concentrado. Deixe-o afastado do álcool. Umedeça uma extremidade da bagueta na mistura de permanganato e ácido e com cuidado encoste no algodão umedecido e observe. eafa – fevereiro de 2009 23 AULA 9: PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS METAIS – Reatividade Colocando-se uma lâmina de zinco, metal branco, em uma solução de sulfato de cobre, sal azul, verifica-se que a lâmina de zinco fica recoberta por uma camada de um metal vermelho – o cobre – e que a solução torna-se incolor – sulfato de zinco. Ocorreu uma reação de deslocamento. Verifica-se que o zinco é mais ativo, ou reativo, do que o cobre, pois deslocou-o do seu composto. Quando um metal é mais reativo do que o outro, diz-se que ele é menos nobre que o segundo. O zinco é, pois, menos nobre que o cobre. Por meio de reações desse tipo, colocam-se os metais em ordem crescente de nobreza, e, portanto, em ordem decrescente de reatividade. Para os metais mais conhecidos, tem-se a seguinte serie de reatividade: Cs < Li < Rb < K < Na < Sr < Ba < Ca < Mg < Al < Mn < Zn < Cr < Fe < Cd < Co < Ni < Sn < Pb < H < Bi < Cu < Hg < Ag < Pd < Pt < Au. - Reações de Deslocamento 1) Colocar 2mL de solução de sulfato de cobre em um tubo de ensaio. Juntar pequeno pedaço de zinco. Observar. 2) Colocar 2mL de solução de sulfato de zinco em um tubo de ensaio. Juntar pequeno pedaço de cobre. Observar. 3) Colocar 2mL de solução de nitrato de prata. Em um tubo de ensaio. Juntar um pequeno pedaço de fio de cobre. Observar. 4) Colocar 2mL de solução de ácido clorídrico em um tubo de ensaio. Juntar um pequeno pedaço de alumínio. Observar. 5) Colocar 2mL de ácido clorídrico diluído em um tubo de ensaio. Juntar pequeno pedaço de fio de cobre. Observe. - Reações de Metais menos nobres que o hidrogênio 6) Colocar cuidadosamente pequena porção de sódio em um béquer contendo 20mL de água e 2 gotas de fenolftaleína. Cobrir o béquer com um vidro de relógio. Observar a reação. Verificar se todo o sódio reagiu antes de destapar o béquer. 7) Colocar pequenos pedaços de ferro em três tubos de ensaio. Juntar 3mL de água ao primeiro; 3mL de ácido clorídrico diluído ao segundo e 3mL de solução diluída de eafa – fevereiro de 2009 24 hidróxido de sódio ao terceiro tubo. Aquecer sucessivamente cada um dos tubos. Observar. 8) Colocar pequenos pedaços de alumínio em três tubos de ensaio. Juntar 3mL de água ao primeiro; 3mL de ácido clorídrico diluído ao segundo e 3mL de solução diluída de hidróxido de sódio ao terceiro tubo. Aquecer sucessivamente cada um dos tubos. Observar. 9) Colocar pequenos pedaços de zinco em três tubos de ensaio. Juntar 3mL de água ao primeiro; 3mL de ácido clorídrico diluído ao segundo e 3mL de solução diluída de hidróxido de sódio ao terceiro tubo. Aquecer sucessivamente cada um dos tubos. Observar. - Reações de Metais mais nobres que o hidrogênio 10) Colocar pequenos pedaços de cobre em três tubos de ensaio. Juntar 3mL de água ao primeiro; 3mL de ácido clorídrico diluído ao segundo e 3mL de solução diluída de hidróxido de sódio ao terceiro tubo. Aquecer sucessivamente cada um dos tubos. Observar. 11) Colocar pequeno pedaço de cobre em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de ácido nítrico concentrado. Observar. AULA 10: DENSIDADE A densidade, massa específica ou peso específico é uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia de outras substâncias. A densidade (absoluta) de qualquer tipo de matéria é obtida através da relação: d=m V Onde: d = densidade absoluta m = massa da substância V = volume ocupado pela massa “m” em cm3 A densidade relativa de uma substância é obtida dividindo-se a sua densidade absoluta pela densidade absoluta de uma substância padrão. No caso de sólidos e líquido, a substância padrão é a água, cuja densidade à 20ºC é 1,000 g/cm3. eafa – fevereiro de 2009 25 Como uma mudança de temperatura provoca variação de volume, conclui-se que a densidade depende da temperatura. - Procedimento Experimental a) Densidade de Sólidos Pesar o material a ser analisado através de uma balança analítica e anotar sua massa ____________________________g. Colocar 60mL de água em uma proveta graduada de 100mL. Introduzir o material com cuidado na proveta, faça isso inclinando um pouco a proveta, de modo que não haja perda de água da mesma. Medir o novo volume de líquido após a introdução do material de análise. V = ___________cm3. Então, a densidade deste material é d = _______________________ g/cm3. Realizar o procedimento em duplicata comparando os resultados obtidos. b) Densidade de Líquidos Os densímetros, permitem medir diretamente a densidade de líquidos. Assim como há réguas de 10cm, 20 cm e etc., há densímetros cuja escala permite medir diferentes intervalos de densidade. Portanto, ao utilizar um densímetro, devemos calcular quanto vale cada pequeno intervalo de sua escala, anotando este valor. - Colocar o líquido a ser analisado em uma proveta; - Lenta e cuidadosamente, introduzir no líquido um densímetro; - Deixar que o aparelho flutue no líquido sem encostar nas paredes da proveta; - Ler a densidade na parte da superfície livre do líquido em contato com o densímetro. Anotar o resultado com 3 casas decimais. c) Picnômetros Os picnômetros são pequenos balões volumétricos para se medir e pesar pequenos volumes de líquidos. Com a massa e o volume do líquido, pode-se calcula a sua eafa – fevereiro de 2009 26 densidade. Os picnômetros dispõem de um pequeno orifício na sua tampa. Este orifício dispensa acerto do menisco, pois o líquido deve transbordar pelo mesmo, ficando o aparelho totalmente cheio. ou - Pegar um picnômetro vazio, limpo e seco e anotar seu volume V = _____cm3; - Pesar cuidadosamente o picnômetro vazio. m1 = ______________g; - Enchê-lo totalmente (até a boca) com o líquido a ser analisado; - Colocar a tampa e enxugar cuidadosamente com um pano ou um papel absorvente o líquido que escorreu pela parte de fora; - Pesar o picnômetro cheio e anotar. m2 = __________________g; - Calcular a massa da amostra analisada fazendo: m = m2 – m1; - Obtém-se a densidade do líquido analisado dividindo-se esta massa “m” pelo volume do picnômetro. AULA 11: pH - Equilíbrio iônico da água: H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) H+(aq) + OH-(aq) ou H2O(l) As concentrações em mol/L de H+ e OH- presentes no equilíbrio variam com a temperatura, mas serão sempre iguais entre si: [H+] Água pura = [OH-] A 25ºC, as concentrações em mol/L H+ e OH- na água pura são iguais entre si e apresentam um valor igual a 10-7 mol.L-1. Água pura a 25ºC eafa – fevereiro de 2009 [H+] = [H+] [OH-] = 10-7 mol.L-1 27 - Produto iônico da água (Kw) Considerando o equilíbrio iônico da água: H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) Sua constante de ionização corresponde ao Kw e é expressa por: Kw = [H+] . [OH-] a 25ºC Kw = (10-7) . (10-7) Kw = 10-14 - Escala de pH O termo pH (potencial hidrogeniônico) foi introduzido, em 1909, pelo bioquímico dinamarquês Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), com o objetivo de facilitar seus trabalhos no controle de qualidade de cervejas. O cálculo do pH pode ser feito por meio das expressões: pH = -log[H+] ou pOH = = -log[OH-] A escala de pH apresenta normalmente valores que variam de zero a 14. - Indicadores Ácido-Base São substâncias que apresentam coloração diferente conforme o meio em que estejam seja ácido ou alcalino (básico). Os indicadores ácido-base mais comuns são: eafa – fevereiro de 2009 28 fenolftaleína, alaranjado de metila, azul de bromotimol, papel tornassol azul e vermelho (rosa), papel indicador universal. Quando mergulhamos o papel tornassol em uma solução desconhecida, esse sofrerá alteração em sua coloração: - Se o papel tornassol vermelho ficar azul, é sinal de que a substância é básica (alcalina); - Se o papel tornassol vermelho intensificar a coloração vermelha, é sinal de que a substância é ácida. - Se o papel tornassol não se alterar, é sinal de que a substância é neutra. - Tabela de Indicadores Intervalo de pH pH < viragem pH > viragem 0,0 – 1,0 vermelho azul 0,0 – 0,8 Incolor Amarelo 0,0 – 1,8 0,0 – 2,4 Amarelo Amarelo Azul-Verde Azul 1,2 – 2,8 Vermelho Amarelo Púrpura de metacresol ou m-cresolsulfonaftaleína 1,2 – 2,8 Vermelho Amarelo Vermelho de Cresol (àcido) ou o-cresolsulfonaftaleína Azul de bromofenol ou tetrabromofenolsulfonaftaleína 4-dimetilaminoazobenzeno Vermelho do congo ou difenil-bis-azo-anaftilamina-4-ácido sulíônico Alaranjado de metila ou dimetilamino-azobenzeno-sulfonato de sódio Verde de bromocresol ou tetrabromo-mcresol-sulfonaftaleína Vermelho de metila ou ocarboxibenzeno-azo-dimetilanilina Vermelho de clorofenol ou didorofenolsulfonaftaleína Tornassol ou azolitmina Púrpura de bromocresol Vermelho de bromofenol Alizarina Azul de bromotimol ou dibromotimolsulfonaftalelna Vermelho de Fenol Vermelho neutro Púrpura de difenol ou o-hidroxodifenilsulfonaftaleína Vermelho de cresol (base) ou o-cresolsulfonaftaletna 1,2 – 2,8 Vermelho Amarelo 2,8 – 4,6 2,9 – 4,0 3,0 – 5,2 Amarelo Vermelho Violeta Azul Laranja-claro Vermelho 3,1 – 4,4 Vermelho Amarelo 3,8 – 5,4 Amarelo Azul 4,4 – 5,2 Vermelho Amarelo 4,8 – 6,4 Amarelo Vermelho 5,0 – 8,0 5,2 – 6,8 5,2 – 6,8 5,6 – 7,2 6,0 – 7,6 Vermelho Amarelo Amarelo Amarelo Amarelo Azul Púrpura Púrpura Vermelho Azul 6,4 – 8,2 6,8 – 8,0 7,0 – 8,6 Amarelo Violeta Amarelo Vermelho Laranja Violeta 7,2 – 8,8 Amarelo Vermelho Indicador Azul brilhante de cresil (ácido) ou amino-dietilamino-metil-cloreto de lífenazona α-naftolbenzeína (ácido) Violeta de metila ou pentametil prosalina-clorídrico Violeta de etila Azul de timol (ácido) ou timolsulfonaftaleína eafa – fevereiro de 2009 29 α-naftolftaleína Azul de timol (base) ou timolsulfonaftaleína Fenolftalelna (base α-naftolbenzeína (base) Timolftaleína Amarelo de alizarina GG Azul brilhante de cresil (base) Azul de épsilon 7,3 – 8,7 8,0 – 9,6 Amarelo Amarelo Azul Azul 8,2 – 9,8 8,2 – 10,0 9,3 – 10,5 10,0 – 12,1 Incolor Amarelo Incolor Amarelo Rosa-Escuro Azul-Verde Azul Castanho 10,8 – 12,0 Azul Amarelo 11,6 – 13,0 Alaranjado Violeta - Parte Experimental 1) Numerar 8 tubos de ensaio e colocar, cerca de ¼ do volume, das respectivas soluções: ácido clorídrico, ácido acético, hidróxido de sódio, hidróxido de amônio, suco de limão, solução de sabão em pó, bicarbonato de sódio e água destilada. 2) Com o auxílio de uma bagueta, umedecer o papel universal em cada solução. Anotar as colorações obtidas com as da embalagem do papel indicador. Anotar o valor de pH na tabela. 3) Com o auxílio de uma bagueta, umedecer o papel tornassol azul em cada solução. Anotar as colorações obtidas e em que faixa de pH se encontra cada amostra. 4) Com o auxílio de uma bagueta, umedecer o papel tornassol vermelho em cada solução. Anotar as colorações obtidas e em que faixa de pH se encontra cada amostra. 5) Adicionar 3 gotas de indicador fenolftaleína em cada tubo. Anotar as colorações obtidas de cada amostra. 6) Descartar o conteúdo dos tubos e enche-los novamente, conforme o item1. 7) Adicionar 3 gotas de indicador alaranjado de metila em cada tubo. Anotar as colorações obtida em cada amostra. 8) Repetir o item 6. 9) Adicionar 3 gotas de indicador azul de bromotimol em cada tubo de ensaio. Anotar as colorações obtida em cada amostra. AULA 11: Halogênios e Halogenidretos Os halogênios são o flúor, o cloro, o bromo e o iodo (família 7ª da tabela periódica). Todos eles são não-metais (ametais), monovalentes e têm moléculas biatômicas. eafa – fevereiro de 2009 30 1) Cloro: pode ser obtido pela reação de dióxido de manganês e ácido clorídrico. O cloro se dissolve na água e a solução aquosa de cloro é chamada de “água de cloro”. - Parte Experimental: Colocar no tubo de ensaio A, pequena porção de dióxido de manganês. Juntar 2mL de ácido clorídrico concentrado. Colocar no tubo de ensaio B, 5mL de água destilada. Aquecer brandamente o tubo A. Recolher na água do tubo B o gás que se desprende no tubo. Guardar a solução obtida no tubo B (água de cloro). CUIDADO! Não respirar o gás que se desprende da reação que ocorre no tubo A, pois é TÓXICO! - Propriedades do Cloro 1) Com sulfitos: em um tubo de ensaio coloque 2mL de solução de sulfito de sódio recentemente preparada e acrescente cerca de 5mL de “água de cloro” que você preparou. Aqueça suavemente e adicione em um tubo de ensaio algumas gotas de cloreto de bário. Observe o que ocorre. 2) Com sais ferrosos: dissolva em um tubo de ensaio alguns cristais de sulfato ferroso em 5mL de água destilada e divida a solução em 2 partes iguais em 2 tubos de ensaio. A um dos tubos adicione alguns mL de “água de cloro” e gotas de solução de tiocianato de potássio, observe e compare os tubos. 3) Com brometos e iodetos: Coloque 3mL da solução de brometo de potássio num tubo de ensaio e acrescente alguns mL de “água de cloro” e de clorofórmio. Agite vigorosamente e observe. Repita o procedimento usando uma solução de iodeto de potássio e compare os dois extratos. 2) Bromo: pode ser obtido pela reação de brometo de potássio e cloro. O bromo se dissolve no clorofórmio, com coloração castanha, característica. - Parte Experimental: Colocar 2mL de solução de brometo de potássio em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água de cloro, obtida no teste anterior. Juntar 1mL de clorofórmio e agitar. Observar a coloração castanha característica, que se forma pela ação do bromo no clorofórmio. 3) Cloridreto: obtido pela dissolução de clorídrico em água. O cloridreto pode ser obtido pela reação de cloreto de sódio com ácido sulfúrico quente. eafa – fevereiro de 2009 31 Colocar em um tubo de ensaio uma pitada de cloreto de sódio. Juntar 3mL de ácido sulfúrico diluído identificando o tubo como A. Em outro tubo de ensaio adicionar 5mL de água destilada identificando como tubo B. Levar o tubo A ao aquecimento brando, recolhendo no tubo B o gás que se desprendido da reação. Testar o líquido obtido no tubo B com papel tornassol azul. 4) Iodo: pode ser preparado pela reação de iodeto de potássio e cloro. O iodo se dissolve no clorofórmio, com coloração violeta, característica. a) Colocar 2mL de solução de iodeto de potássio em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água de cloro, agitar observando a coloração violeta, característica, que forma pela dissolução de iodo no clorofórmio. O iodo se dissolve no álcool, formando a mistura de tintura de iodo. b) Colocar um cristal de iodo em um tubo de ensaio. Juntar 3mL de álcool etílico. Agitar e observar. O iodo é pouco solúvel na água. Dissolve-se porém, na solução de iodeto de potássio, por formar com este o triodeto de potássio que é solúvel. c) Colocar um cristal de iodo em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de água destilada. Agitar e observar. Adicionar 3mL de solução de iodeto de potássio. Agitar e observar. O iodo forma com o amido um composto de cor azul intensa. d) Colocar 1mL de solução de iodeto de potássio em um tubo de ensaio. Juntar 2mL de solução de amido. Juntar 2mL de água de cloro. Agitar e observar. eafa – fevereiro de 2009 32
